اكتشف باحثون من قسم الكيمياء الحيوية في المعهد الهندي للعلوم آلية طال انتظارها لتنظيم نمو النباتات الأرضية البدائية مثل النباتات الطحلبية (مجموعة تضم الطحالب والنباتات الكبدية) والتي تم الاحتفاظ بها في النباتات المزهرة في وقت لاحق.
ركزت الدراسة، التي نشرت في مجلة Nature Chemical Biology، على التنظيم غير التقليدي لبروتينات DELLA، وهو منظم نمو رئيسي يعمل على قمع انقسام الخلايا في النباتات الجنينية (النباتات البرية).
من المثير للاهتمام أن النباتات الطحلبية، وهي أولى النباتات التي ظهرت على اليابسة قبل نحو 500 مليون سنة، تفتقر إلى مستقبل GID1 على الرغم من إنتاجها للهرمون النباتي GA. وهذا يثير تساؤلاً حول كيفية تنظيم نمو وتطور هذه النباتات البرية المبكرة.
وباستخدام نبات الكبد Marchantia polymorpha كنظام نموذجي، وجد الباحثون أن هذه النباتات البدائية تستخدم إنزيمًا متخصصًا، MpVIH، الذي ينتج الرسول الخلوي إينوزيتول بيروفوسفات (InsP₈)، مما يسمح لها بتفكيك DELLA دون الحاجة إلى حمض الجبرليك.
وجد الباحثون أن DELLA هو أحد الأهداف الخلوية لإنزيم VIH kinase. علاوة على ذلك، لاحظوا أن النباتات التي تفتقر إلى MpVIH تُحاكي النمط الظاهري لنباتات M. polymorpha التي تُفرط في التعبير عن DELLA.
في هذه المرحلة، كنا متحمسين لفهم ما إذا كان استقرار أو نشاط DELLA يزداد في النباتات التي تعاني من نقص MpVIH، وفقًا لبريانيشي رانا، الباحثة الرئيسية وطالبة الدراسات العليا في مجموعة لاهي البحثية. وتماشيًا مع فرضيتهم، وجد الباحثون أن تثبيط DELLA أنقذ بشكل ملحوظ أنماط النمو والتطور المعيبة للنباتات الطافرة MpVIH. تشير هذه النتائج إلى أن كيناز VIH ينظم DELLA سلبًا، مما يعزز نمو النبات وتطوره.
يعود تاريخ أبحاث بروتينات ديلا إلى الثورة الخضراء، عندما استغل العلماء، دون علمهم، إمكاناتها لتطوير أصناف عالية الغلة شبه قزمة. ورغم أن تفاصيل آلية عملها لم تكن واضحة آنذاك، إلا أن التكنولوجيا الحديثة تُمكّن العلماء من التلاعب بوظائف هذه البروتينات من خلال الهندسة الوراثية، مما يزيد غلة المحاصيل بشكل فعال.
تُتيح دراسة النباتات البرية المبكرة أيضًا فهمًا أعمق لتطورها على مدى الخمسمائة مليون سنة الماضية. على سبيل المثال، على الرغم من أن النباتات المزهرة الحديثة تُزعزع استقرار بروتينات DELLA من خلال آلية تعتمد على حمض الجبرليك، إلا أن مواقع ارتباط InsP₈ محفوظة. تُقدم هذه النتائج فهمًا أعمق لتطور مسارات إشارات الخلايا بمرور الوقت.
أُعيد نشر هذه المقالة من المصادر التالية. ملاحظة: النص قابل للتعديل من حيث الطول والمحتوى. لمزيد من المعلومات، يُرجى التواصل مع المصدر. يُمكنك الاطلاع على سياسة البيانات الصحفية لدينا هنا.
وقت النشر: ١٥ سبتمبر ٢٠٢٥